CN112003020B - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电子设备，该电子设备包括：中框，中框本体的周缘开设有贯穿中框本体相对的两个表面的第一缝隙，与第一缝隙相邻的边框上还开设有第二缝隙，第二缝隙连通第一缝隙，第二缝隙将边框分割成第一枝节和第二枝节；馈源，馈源与第一枝节朝向第二枝节的一侧电连接，用于激励第一枝节及第二枝节以第一谐振模式谐振于第一频段，并以第二谐振模式谐振于第二频段；其中，在第一谐振模式下，流经第一枝节和第二枝节的电流方向相同，在第二谐振模式下，流经第一枝节和第二枝节上的电流方向相反。本申请实施例提供的电子设备，可以减小第二缝隙被短路时对天线的谐振频率的影响，避免天线性能受损。

Description

电子设备

技术领域

本申请实施例涉及天线技术领域，特别涉及一种电子设备。

背景技术

双频定位是指同时使用全球定位系统(Global Positioning System，GPS)的L1频段和L5频段进行定位的技术。

相关技术中，双频定位方式的工作流程如下：接收机先通过L1天线接收L1载波信号，基于该L1载波信号测定载波相位观测值进行定位，之后通过L5天线接收L5载波信号，基于L5载波信号进行GPS测量过程中的周跳探测、电离层延迟误差改正和确定整周模糊度，二者协同工作可以提高定位精度。

发明内容

本申请实施例提供一种电子设备。本申请实施例提供的技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：

中框，所述中框包括中框本体，连接在所述中框本体的周缘的边框，所述中框本体的周缘开设有贯穿所述中框本体相对的两个表面的第一缝隙，与所述第一缝隙相邻的所述边框上还开设有第二缝隙，所述第二缝隙连通所述第一缝隙，所述第二缝隙将所述边框分割成第一枝节和第二枝节；

馈源，所述馈源与所述第一枝节朝向所述第二枝节的一侧电连接，用于激励所述第一枝节及所述第二枝节以第一谐振模式谐振于第一频段，并以第二谐振模式谐振于第二频段；

其中，在所述第一谐振模式下，流经所述第一枝节和所述第二枝节的电流方向相同，在所述第二谐振模式下，流经所述第一枝节和所述第二枝节上的电流方向相反。

可选地，所述第一枝节与匹配电路的第一端电连接，所述匹配电路的第二端与所述馈源连接；其中，所述匹配电路用于阻抗匹配。

可选地，所述第一枝节的长度与所述第二枝节的长度之间的差值小于预设长度。

可选地，所述第一枝节的长度等于所述第二枝节的长度，所述第一枝节和所述第二枝节关于所述第二缝隙轴对称。

可选地，在所述第一谐振模式下，所述第一缝隙内形成有第一电场和第二电场，所述第一电场和所述第二电场的方向相反，所述第二缝隙内形成有第三电场。

可选地，在所述第二谐振模式下，所述第一缝隙内形成有第四电场和第五电场，所述第四电场和所述第五电场的方向相同。

可选地，所述第一频段为GPS L5频段，所述第二频段为GPS L1频段。

可选地，当谐振于所述GPS L5频段时，天线为四分之一波长天线。

可选地，当谐振于所述GPS L1频段时，天线为二分之一波长天线。

可选地，所述第一频段属于sub6G频段，所述第二频段也属于Sub6G频段。

本申请实施例提供的技术方案可以带来的有益效果至少包括：

通过提供一种电子设备，该电子设备的中框本体以及边框上分别开设第一缝隙和第二缝隙，第二缝隙将边框分割成第一枝节和第二枝节，馈源激励第一枝节及第二枝节以第二谐振模式谐振于第二频段，在第二谐振模式下，流经第一枝节和第二枝节之间的电流方向相反；由于当馈源激励第一枝节及第二枝节作为辐射体谐振于第二频段时，此时流经第一枝节和第二枝节的电流方向相反，因此第二缝隙之间的电场较为微弱，第二缝隙之间的电势差较小，当第二缝隙被遮挡也即第二缝隙被短路时，不会有电流经过第二缝隙，可以减小第二缝隙被短路时对天线的谐振频率的影响，避免天线性能受损。

附图说明

图1是本申请一个示例性实施例示出的同相电流模式的示意图；

图2是本申请一个示例性实施例示出的反相电流模式的示意图；

图3是本申请一个示例性实施例提供的电子设备的结构示意图；

图4是本申请一个示例性实施例提供的处于自由状态下的电子设备的结构示意图；

图5是本申请一个示例性实施例提供的仿真示意图；

图6是本申请另一个示例性实施例提供的仿真示意图；

图7是本申请另一个示例性实施例提供的仿真示意图；

图8是本申请另一个示例性实施例提供的仿真示意图；

图9是本申请一个示例性实施例提供的处于堵缝状态下的电子设备的结构示意图；

图10是本申请另一个示例性实施例提供的仿真示意图；

图11是本申请另一个示例性实施例提供的仿真示意图；

图12是本申请另一个示例性实施例提供的仿真示意图；

图13是本申请一个示例性实施例示出的移动终端的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

下面对本申请实施例涉及的相关名词进行介绍。

GPS L1频段：1575.42±1.023MHz。

GPS L5频段：1176.45±1.023MHz。

Sub6.0G频段：5G频段,工作频率在450MHz-6000MHz的6G以下频段。

同向电流模式：是指天线处于工作状态时，流经中框本体、第一枝节的电流的方向，与流经中框本体、第二枝节的电流的方向相同。

结合参考图1，其示出了本申请一个实施例提供的同向电流模式的示意图。流经中框本体111与第一枝节114的电流方向，与流经中框本体111与第二枝节115的电流方向相同，第二缝隙113之间产生跨缝电场。

缝隙谐振模式：是指天线处于工作状态时，流经中框本体与第一枝节的电流方向，与流经中框本体与第二枝节的电流的方向相反，也称为反向电流模式。

结合参考图2，其示出了本申请一个实施例提供的缝隙谐振模式的示意图。流经中框本体111与第一枝节114的电流方向，与流经中框本体111与第二枝节115的电流方向相反，第二缝隙113之间不产生跨缝电场。

在相关技术提供的双频定位技术中，L5天线需要依赖L1天线进行定位，当L1天线性能受损(例如L1天线为缝隙天线时，断缝被金属保护壳遮挡)时，L1天线性能受损，导致定位精度极低甚至无法定位的情况发生。

基于此，本申请实施例提供一种电子设备，通过提供一种电子设备，该电子设备的中框本体以及边框上分别开设第一缝隙和第二缝隙，第二缝隙将边框分割成第一枝节和第二枝节，馈源激励第一枝节及第二枝节以第二谐振模式谐振于第二频段，在第二谐振模式下，流经第一枝节和第二枝节之间的电流方向相反；由于当馈源激励第一枝节及第二枝节作为辐射体谐振于第二频段时，此时流经第一枝节和第二枝节的电流方向相反，因此第二缝隙之间的电场较为微弱，第二缝隙之间的电势差较小，当第二缝隙被遮挡也即第二缝隙被短路时，不会有电流经过第二缝隙，可以减小第二缝隙被短路时对天线的谐振频率的影响，避免天线性能受损。

结合参考图3，其示出本申请一个实施例提供的电子设备的结构框图。

该电子设备包括中框110。中框110是通过锻造形成的外框结构，为导电材质。示例性地，中框110为铝镁合金。可选地，中框110还注塑有绝缘材料，例如塑料等。中框110用于承载电子设备的其它部件，例如电路板、屏幕等。

中框110包括中框本体111以及连接在中框本体111的周缘的边框。上述边框包括两个长边框和两个短边框，长边框和短边框首尾依次相连且连接在中框本体111的周缘。

在一种可能的实现方式中，中框110为一体结构，也即中框本体111与边框为一体的。

在另一种可能的实现方式中，中框110的边框和中框本体111分别单独制备然后再固定在一起的。

中框本体111包括相对设置的两个表面。中框本体111的周缘开设有贯穿中框本体111的上述两个表面的第一缝隙112。可选地，该第一缝隙开设在中框本体111的周缘且邻近一个长边框和一个短边框处。本申请实施例对第一缝隙112的宽度不作限定。

与第一缝隙112相邻的边框上还开设有第二缝隙113。可选地，第二缝隙113开设于长边框和/或短边框。本申请实施例对第二缝隙113的宽度也不作限定。

可选地，第二缝隙113的宽度小于第一缝隙112的宽度。第二缝隙113连通第一缝隙112。

第二缝隙113将边框分割成第一枝节114和第二枝节115。上述第一枝节114和第二枝节115在被馈入激励电源时形成辐射体，天线通过上述辐射体来收发电磁波信号。

可选地，第一枝节114的长度与第二枝节115的长度之间的差值小于预设长度。上述预设长度根据实验或经验设定。

可选地，第一枝节114的长度与第二枝节115的长度相同，此时第一枝节114与第二枝节115关于第二缝隙113对称。该结构可以尽可能地减小第二缝隙113之间的电势差，在第二缝隙113被短路时，可以减小在第二缝隙113处流过的电流，减小第二缝隙被短路时对天线的谐振频率的影响。

该电子设备还包括馈源(图中未示出)。馈源是提供激励信号的信号源。可选地，馈源位于电子设备的主板上。

馈源与第一枝节114朝向第二枝节115的一侧电连接。在本申请实施例中，第二枝节115通过第一枝节114的耦合作用来接收激励电流，而并未经由匹配电路连接至馈点117，因此，第二枝节115也称之为寄生枝节。

可选地，馈源在馈点117处馈入激励电流。可选地，馈点117与第二缝隙113之间的距离小于预设距离，预设距离根据实验或经验设定。也即馈点117被设置在第二缝隙114的周侧，以便顺利激励上述缝隙谐振模式。

在本申请实施例中，馈源用于激励第一枝节114及第二枝节115以第一谐振模式谐振于第一频段，并以第二谐振模式谐振于第二频段。

可选地，第一谐振模式为同向电流模式。在第一谐振模式下，流经第一枝节114和第二枝节115的电流方向相同。可选地，第一频段为GPS L5频段。也即，在第一谐振模式下，第一枝节114被馈入激励电流后形成辐射体以向外辐射或接收频率在GPS L5频段内的电磁波信号。

可选地，在第一谐振模式下，第一缝隙112内形成有第一电场和第二电场，第一电场和第二电场的方向相反。第二缝隙113内形成有第三电场，第三电场的方向与流经第一枝节114和第二枝节115的电流方向相同。

可选地，第二谐振模式为缝隙谐振模式。在第二谐振模式下，流经第一枝节和第二枝节上的电流方向相反。可选地，第一频段为GPS L1频段。也即，在第一谐振模式下，第一枝节114被馈入激励电流后形成辐射体以向外辐射或接收频率在GPS L1频段内电磁波信号。

可选地，在第二谐振模式下，第一缝隙内形成有第四电场和第五电场。第四电场和第五电场的方向相同。需要说明的是，在第二谐振模式下，第二缝隙内不形成电场。

当工作电流为反向电流时，由于工作电流导致的第二缝隙113之间的跨缝电场较为微弱，第二缝隙113之间的电势差较小，乃至不形成电场，当第二缝隙113被短路时(例如被金属质的手机壳遮挡)，不会有电流流过第二缝隙113，因此天线所谐振的频段受到的影响较小。

在本申请实施例中，当馈源激励第一枝节114及第二枝节115以第一谐振模式谐振于GPS L1频段时，其处于缝隙谐振模式。在缝隙谐振模式下，流经中框本体111和第一枝节114的电流方向，与流经中框本体111和第二枝节115的电流方向相反，由于该反向电流产生的跨缝电场较为微弱，因此当第一缝隙被金属手机壳等外物堵住时，第一缝隙处不会产生电势差，谐振模式基本不受影响。

可选地，第一枝节114与匹配电路116的第一端电连接，匹配电路116的第二端与馈源连接。

匹配电路用于阻抗匹配。可选地，匹配电路116用于匹配馈源的输出阻抗与第一枝节114的输入阻抗。可选地，匹配电路116包括电容，电容的第一端与第一枝节电连接，电容的第二端与第二枝节电连接。该电容的电容值根据实验或经验设定。

可选地，当天线谐振于GPS L1频段时，天线为二分之一波长天线，天线的总长度为工作频率下电磁波波长的二分之一。二分之一波长天线具有结构简单、效率高、成本低等优点。

可选地，当天线谐振于GPS L5频段时，天线为四分之一波长天线，天线的总长度为工作频率下电磁波波长的四分之一。四分之一波长天线具有尺寸下、发射和转换效率高等优点。

可选地，第一频段属于sub6G频段，第二频段也属于Sub6G频段。

综上所述，本申请实施例提供的技术设备，通过提供一种电子设备，该电子设备的中框本体以及边框上分别开设第一缝隙和第二缝隙，第二缝隙将边框分割成第一枝节和第二枝节，馈源激励第一枝节及第二枝节以第二谐振模式谐振于第二频段，在第二谐振模式下，流经第一枝节和第二枝节之间的电流方向相反；由于当馈源激励第一枝节及第二枝节作为辐射体谐振于第二频段时，此时流经第一枝节和第二枝节的电流方向相反，因此第二缝隙之间的电场较为微弱，第二缝隙之间的电势差较小，当第二缝隙被遮挡也即第二缝隙被短路时，不会有电流经过第二缝隙，可以减小第二缝隙被短路时对天线的谐振频率的影响，避免天线性能受损。

下面对本申请实施例提供的电子设备进行仿真分析。

结合参考图4，其示出本申请实施例提供的处于自由模式的电子设备的示意图，自由模式是指电子设备400的第二缝隙113未被短路的模式。

仿真分析仪器在自由模式下对天线的回波损耗进行仿真分析，得到图5。

图5为本申请实施例提供的天线的S11参数(回波损耗)的仿真图。在本仿真图中，横轴为频率，单位为Ghz，纵轴为回波损耗，单位为dB(分贝)。

在本仿真图中，纵轴数值越小，则表明天线的回波损耗越小，纵轴数值越大，则说明天线的回波损耗越大。在本示意图中，当天线的工作频率为1.5754Ghz时，其对应的回波损耗为-17.514Db，当天线的工作频率为1.1764Ghz时，其对应的回波损耗为-17.943Db。

仿真分析仪器在自由模式下对天线的辐射频率进行仿真分析，得到图6。

图6为本申请实施例提供的天线的S11参数(回波损耗)的仿真图。在本仿真图中，横轴为频率，单位为Ghz，纵轴为效率，单位为dB。

在本仿真图中，增益越小，则表明天线的辐射效率越低，增益越大，则说明天线的辐射效率越大。点1为GPS L5频段的辐射效率，为-0.88578dB，点2为GPS L1频段的辐射频率，为-0.95968dB。

图7示出了本申请实施例提供的仿真分析的电场示意图。在本仿真图中，仿真条件是工作频率为1.176Ghz、工作模式为同向电流模式。由图7可以看出，在图7的仿真条件下，第二缝隙113之间存在很强的跨缝电场。

图8示出了本申请实施例提供的仿真分析的电场示意图。在本仿真图中，仿真条件是工作频率为1.575Ghz、工作模式为缝隙谐振模式(也即反向电流模式)。由图8可以看出，在图8的仿真条件下，第二缝隙113之间的跨缝电场较为微弱。

结合参考图9，其示出了本申请一个实施例提供的电子设备处于堵缝状态的示意图。在堵缝状态下，电子设备900的第二缝隙113被金属质的手机壳等物品堵住，此时第二缝隙处于短路状态。

仿真分析仪器在堵缝模式下对天线的回波损耗进行仿真分析，得到图10。

图10为本申请实施例提供的天线的S11参数(回波损耗)的仿真图。在堵缝模式下，GPS L5模态消失，但GPS L1模态仍然存在，此外由于本申请实施例提供的电子设备为单馈点接入，不能完全对称，第二缝隙处存在较为微弱的电场，导致存在25Mhz的频偏。

仿真分析仪器在堵缝模式下对天线的辐射频率进行仿真分析，得到图11。

图11为本申请实施例提供的天线的辐射效率的仿真图。根据图11可以看出，L5存在20dB以上的下降，L1仅下降1dB左右，几乎不影响使用，能够正常定位使用。

图12示出了本申请实施例提供的仿真分析的电场示意图。在本仿真图中，仿真条件是工作频率为1.575Ghz、工作模式为缝隙谐振模式。由图12可以看出，在图12的仿真条件下，第二缝隙113之间的跨缝电场较为微弱。

参考图13，其示出了本申请一个示例性实施例提供的移动终端的结构方框图。本申请中的移动终端可以包括一个或多个如下部件：处理器1310和存储器1320。

处理器1310可以包括一个或者多个处理核心。处理器1310利用各种接口和线路连接整个移动终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1320内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1320内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据。可选地，处理器1310可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1310可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统和应用程序等；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1310中，单独通过一块芯片进行实现。

存储器1320可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)。可选地，该存储器1320包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器1320可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1320可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储根据移动终端的使用所创建的数据等。

上述移动终端的结构仅是示意性的，在实际实现时，移动终端可以包括更多或更少的组件，本实施例对此不作限定。

本领域技术人员可以理解，图13中示出的结构并不构成对移动终端1300的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。

应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本文中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

中框，所述中框包括中框本体，连接在所述中框本体的周缘的边框，所述中框本体的周缘开设有贯穿所述中框本体相对的两个表面的第一缝隙，所述边框突出于所述中框本体，与所述第一缝隙相邻的所述边框上还开设有第二缝隙，所述第二缝隙连通所述第一缝隙，所述第二缝隙将所述边框分割成第一枝节和第二枝节，所述第一枝节的长度等于所述第二枝节的长度，所述第一枝节和所述第二枝节关于所述第二缝隙轴对称；

馈源，所述馈源与所述第一枝节朝向所述第二枝节的一侧电连接，用于激励所述第一枝节及所述第二枝节以第一谐振模式谐振于第一频段，并以第二谐振模式谐振于第二频段；

其中，在所述第一谐振模式下，流经所述第一枝节和所述第二枝节的电流方向相同，所述第一缝隙内形成有第一电场和第二电场，所述第一电场和所述第二电场的方向相反，所述第二缝隙内形成有第三电场，所述第三电场的方向与流经所述第一枝节和所述第二枝节的电流方向相同；在所述第二谐振模式下，流经所述第一枝节和所述第二枝节上的电流方向相反，所述第一缝隙内形成有第四电场和第五电场，所述第四电场和所述第五电场的方向相同，所述第二缝隙内不形成电场。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一枝节与匹配电路的第一端电连接，所述匹配电路的第二端与所述馈源连接；其中，所述匹配电路用于阻抗匹配。

3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，所述第一频段为GPS L5频段，所述第二频段为GPS L1频段。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，当谐振于所述GPS L5频段时，天线为四分之一波长天线。

5.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，当谐振于所述GPS L1频段时，天线为二分之一波长天线。

6.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，所述第一频段属于sub6G频段，所述第二频段也属于Sub6G频段。

Images